Ｏｒａｃｌｅ復(fù)制技術(shù)在分布式信息系統(tǒng)中的同步應(yīng)用

摘要：采用基于增量復(fù)制來解決分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步是一個(gè)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)的方法。文章利用Oracle的高級(jí)復(fù)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)同步，并給出了PL／SQL命令方式的實(shí)現(xiàn)過程。

關(guān)鍵詞：復(fù)制；分布式；數(shù)據(jù)庫(kù)；同步；應(yīng)用

0引言

基于WAN的分布式管理信息系統(tǒng)是當(dāng)前跨多地域企事業(yè)單位信息處理的首選。福建省運(yùn)政管理信息系統(tǒng)是覆蓋全省14個(gè)市運(yùn)管處、84個(gè)縣運(yùn)管所的WAN分布式網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用特征，全省數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分為二級(jí)，在省局中心設(shè)立全省數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，各市處設(shè)立本市處數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，省局?jǐn)?shù)據(jù)中心又分內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心和外網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。本文運(yùn)用Oracle高級(jí)復(fù)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)各數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)同步。

1 Oracle高級(jí)復(fù)制技術(shù)

Oracle高級(jí)復(fù)制，也稱為對(duì)稱復(fù)制，有基于整個(gè)表的復(fù)制和基于部分表的復(fù)制兩種復(fù)制方法。這兩種復(fù)制主要是通過多主復(fù)制和可更新快照復(fù)制兩種機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)還可以將這兩種復(fù)制機(jī)制結(jié)合起來以滿足不斷變化的業(yè)務(wù)需求。

1．1多主復(fù)制

多主復(fù)制方法支持全表在各個(gè)主節(jié)點(diǎn)間的對(duì)稱復(fù)制，允許所有主節(jié)點(diǎn)對(duì)主表有更新操作的權(quán)力。任何—個(gè)主節(jié)點(diǎn)上的復(fù)制表的更新都會(huì)被傳播并直接應(yīng)用到其他所有主表。一個(gè)主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題，不會(huì)影響其他主節(jié)點(diǎn)之間的傳播。

多主復(fù)制采用一種稱為“延遲遠(yuǎn)程過程調(diào)用(deferred remoteprocedure calls RPCs)”機(jī)制。各節(jié)點(diǎn)之間變化的傳播，既可以以基于事件的方式立即傳播，也可以從某個(gè)特定的時(shí)間點(diǎn)(如在網(wǎng)絡(luò)空閑)開始傳播。在傳播變化時(shí)，如果其中的一個(gè)遠(yuǎn)端系統(tǒng)沒有準(zhǔn)備好，傳播變化的延遲遠(yuǎn)程過程調(diào)用就會(huì)保存在其本地隊(duì)列中，等到系統(tǒng)準(zhǔn)備好以后再執(zhí)行。

1．2可更新快照復(fù)制

Oracle將只讀快照機(jī)制擴(kuò)展為一種允許快照可更新的對(duì)稱復(fù)制。快照更新的傳播方式也是采用了和多主復(fù)制一樣的延遲遠(yuǎn)程過程調(diào)用機(jī)制。

快照是對(duì)出現(xiàn)在特定時(shí)刻的數(shù)據(jù)的復(fù)制，既可以是包含一個(gè)主表的完全拷貝，也可以是滿足基于值的選擇標(biāo)準(zhǔn)的主表中行的子集?？煺赵谥鞴?jié)點(diǎn)的刷新是按照一定的時(shí)間間隔或用戶單獨(dú)請(qǐng)求進(jìn)行的。最后一次刷新后主表的任何變化也同樣被傳播并應(yīng)用到快照。多個(gè)快照的刷新是在一個(gè)一致的事務(wù)中完成的，這就確保了數(shù)據(jù)和引用的完整性。

1．3混合配置

可以將多主復(fù)制和可更新快照結(jié)合在一起，構(gòu)成一種新的混合配置，這種配置可以完成對(duì)全表或子表的復(fù)制。例如，一個(gè)系統(tǒng)具有兩個(gè)不同地理區(qū)域的中心節(jié)點(diǎn)，這兩個(gè)不同的地理區(qū)域下面還有一些分支機(jī)構(gòu)，可以把兩個(gè)中心節(jié)點(diǎn)看作是互為備份節(jié)點(diǎn)，采用多主復(fù)制方法在兩個(gè)中心節(jié)點(diǎn)之間復(fù)制數(shù)據(jù)，同時(shí)采用只讀或可更新快照復(fù)制方法在區(qū)域范圍中的主節(jié)點(diǎn)之間復(fù)制全表或主表。這種配置的一個(gè)顯著好處就是當(dāng)其中的一個(gè)中心發(fā)生問題時(shí)，快照的主節(jié)點(diǎn)可以被重新定義到另一個(gè)良好的中心節(jié)點(diǎn)上，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。

1．4過程級(jí)復(fù)制

這種復(fù)制方法主要應(yīng)用在存在大量數(shù)據(jù)以及采取批處理方式操作數(shù)據(jù)的情況。

2實(shí)際應(yīng)用

2．1福建省運(yùn)輸管理局網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

福建省運(yùn)輸管理局根據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)的需要，建立了全省的省、市、縣業(yè)務(wù)VPN三級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各數(shù)據(jù)中心均采用oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，整個(gè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)采用二級(jí)分布存儲(chǔ)，以確保全省業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的快速、穩(wěn)定、安全。全省數(shù)據(jù)中心分布如圖1。

各級(jí)數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)原則：省局?jǐn)?shù)據(jù)中心(內(nèi)網(wǎng))匯集全省各市運(yùn)管處的所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為各市實(shí)現(xiàn)異地備份，提供跨地市數(shù)據(jù)查詢，協(xié)助完成異地執(zhí)法稽查，通過內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)流向外網(wǎng)，外網(wǎng)提交的數(shù)據(jù)進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)，為公眾提供數(shù)據(jù)查詢與業(yè)務(wù)力、理等服務(wù)。各市運(yùn)管處只為本市所轄縣的運(yùn)管所提供存儲(chǔ)服務(wù)，并將數(shù)據(jù)匯集到省局?jǐn)?shù)據(jù)中心，出現(xiàn)數(shù)據(jù)故障時(shí)自動(dòng)從省局讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

基于以上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)原則，整個(gè)數(shù)據(jù)同步機(jī)制主要采用Oracle復(fù)制技術(shù)的可更新快照機(jī)制。省局的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)置為主數(shù)據(jù)庫(kù)，各市處的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)置為從數(shù)據(jù)庫(kù)，所以整個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是“一主多從”的結(jié)構(gòu)。使用Oracle系統(tǒng)中的增量復(fù)制技術(shù)，定時(shí)或手動(dòng)進(jìn)行主數(shù)據(jù)庫(kù)與從數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)更新。從數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制到主數(shù)據(jù)庫(kù)的是全部數(shù)據(jù)，只要從數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)有變化，就會(huì)反映到主數(shù)據(jù)庫(kù)中；主數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制到從數(shù)據(jù)庫(kù)的是與本市相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。省局內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、省局與省廳之間數(shù)據(jù)交換同樣采用可更新快照要制實(shí)現(xiàn)。

2．2數(shù)據(jù)復(fù)制以及各中心的數(shù)據(jù)同步過程

數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制操作可以由各市處數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)起，發(fā)起的方式可以是定時(shí)自動(dòng)復(fù)制也可以是手動(dòng)復(fù)制。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)復(fù)制可以用命令方式或用Oracle系統(tǒng)的Advanced replication manger來定制。下面采用命令方式，以省局和廈門兩點(diǎn)為例描述主從數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)同步復(fù)制的操作步驟。

2．2．1實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制的前提

(1)用system身份登錄各數(shù)據(jù)庫(kù)，查看v$option視圖，如果其中Advanced replication為TRUE，則支持高級(jí)復(fù)制功能，否則不支持。

(2)打開tnsnames．ora文件，設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)初始化參數(shù)要求：

①db_domain=fjysgl．com．cn，／指明數(shù)據(jù)庫(kù)的域名(默認(rèn)的是WORLD)，這里用fjysgl．com．cn。

②global_names=true／／它要求鏈接(database link)和被連接的數(shù)據(jù)庫(kù)名稱一致，因而全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)名為：db_name+”．”+db_domain。

③有跟數(shù)據(jù)庫(kù)job執(zhí)行有關(guān)的參數(shù)。

job_queue processes=l ／／定義SNP進(jìn)程的啟動(dòng)個(gè)數(shù)為n，系統(tǒng)缺省值為0，正常定義范圍為0—36，根據(jù)任務(wù)的多少，可以配置不同的數(shù)值。

job_queue_interval=60 ／／定義系統(tǒng)每隔N秒喚醒該進(jìn)程一次，系統(tǒng)缺省值為60秒，正常范圍為1～3600秒。

distributed_transactions=lO

open．_links=4

2．2．2實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步復(fù)制操作

省局?jǐn)?shù)據(jù)中心與廈門市處數(shù)據(jù)中心的具體配置如表1所示。

(1)確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)暢通，兩中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間可以互相訪問，在tnsnames．ora里設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)連接字符串。

①修改廈門市處數(shù)據(jù)庫(kù)連接字符串。

fjyg=(DESCRIPTION=(ADDRESS_LIST=(ADDRESS=

(PROTOCOL=TCP)(HOST=10．1．1．3)(PORT=1521)))

(CONNECT_DATA=(SERVICE_NAME=f]yg)))

運(yùn)行$tnsping fjyg，出現(xiàn)以下提示符：

Attempting 10 contact(ADDRESS=(PROTOCOL=TCP)

(HOST=10．1．1．3)(PORT=1521))

OK(10毫秒)則表明有廈門市處數(shù)據(jù)庫(kù)可以訪問省局中心數(shù)據(jù)庫(kù)。

②在省局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)作同樣類似配置，并確認(rèn)$tnsping xm是通的。

(2)改數(shù)據(jù)庫(kù)全局名稱，建公共的數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接。

①用system身份登錄xm數(shù)據(jù)庫(kù)：

alter database rename global_name t0 xm．1jysgl．com．cn：

用system身份登錄fjyg擻據(jù)庫(kù)：

alter database rename global_name to fjyg．1jysgl．com．cn：

②用system身份登錄xm數(shù)據(jù)庫(kù)：

create public database link fjyg．fjysgl．com．cn using fjyg’：

測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)全局名稱和公共的數(shù)據(jù)庫(kù)連接：

select。from global_name@t]yg．fjysgl．com．cn：

返回結(jié)果應(yīng)為fjYg．fjysgl．com．cn；

用system身份登錄fjyg數(shù)據(jù)庫(kù)：

create public database link xm．fjysgl．com．cn using‘xm’；

測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)全局名稱和公共的數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接。

(3)建立管理數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制的用戶repadmin，并賦權(quán)。

①用system身份登錄xm數(shù)據(jù)庫(kù)，分別運(yùn)行如下命令：

create user repadmin identified by repadmin default

tablespace users temporary tablespace temp；

execute dbms_defer_sys．register_propagator(‘repadmin’)：

grant execute any procedure to repadmin；

execute dbms_repcat_admin．grant_admin_any_repgroup

(‘repadmin’)：

grant comment any table t0 repadmin；

grant lock any table tO repadmin；

②同樣用system身份登錄旬yg數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)行以上的命令，管理數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制的用戶repadmin，并賦權(quán)。

(4)在數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制的用戶repadmin下創(chuàng)建私有的數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接。

①用repadmin身份登錄xm數(shù)據(jù)庫(kù)。

create database link fjYg．fjysgl．com．cn connect Io repadmin

identified by repadmin；

②用repadmin身份登錄fjyg數(shù)據(jù)庫(kù)。

create database link xm．fjysgl．com．cn connect to repadmin

identified by repadmin；在這里以O(shè)RACLE系統(tǒng)的例程用戶的scott及dept表。

(5)創(chuàng)建或選擇實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制的用戶和對(duì)象，給用戶賦權(quán)，數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象必須有主關(guān)鍵字。

(6)創(chuàng)建要復(fù)制的組scott_mg，加入數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，產(chǎn)生對(duì)象的復(fù)制支持。

①用repadmin身份登錄xm數(shù)據(jù)庫(kù)，創(chuàng)建主復(fù)制組。

scott_mg execute dbms_repcat．create_master_repgroup

(‘scott_mg’)：

②在復(fù)制組scott_mg里加入數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象。

execute dbms_repcat．create_master_repobject(sname=>'scott'，

oname=>'dept'，type=>'table'，use_existing_object=>true．

gname=>。scotLmg’)：

③對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象產(chǎn)生復(fù)制支持。

execute dbms_repcat．generate_replication_support(‘scott'，'dept'，

‘tabIe’)：

④確認(rèn)復(fù)制的組和對(duì)象已經(jīng)加入數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)字典。select gname．master。status from dba_repgroup；select from dba_repobject；

(7)創(chuàng)建主復(fù)制節(jié)點(diǎn)。

①用repadmin身份登錄xm數(shù)據(jù)庫(kù)，創(chuàng)建主復(fù)制節(jié)點(diǎn)。execute dbms_repcat．a(chǎn)dd_master_database

(gname=>'sco~_mg'，master=>'rjyg．fjysgLcom．cn．，

use_existing_objects=>true．copy_rows=>1，

propagation_mode=>。asynchronous')；

②確認(rèn)復(fù)制的任務(wù)隊(duì)列已經(jīng)加入數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)字典。select’from useriobs；

(8)使同步組的狀態(tài)由停頓(quiesced)改為正常(normal)。

①用repadmin身份登錄xm數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)行以下命令：execute dbms_repcat．resume_master_activity('scott_mg'，1)；

②確認(rèn)同步組的狀態(tài)為正常(normal)。select gname，master，status from dba_repgroup；

③如果這個(gè)①命令不能使同步組的狀態(tài)為正常(normal)，可能有一些停頓的復(fù)制，運(yùn)行以下命令進(jìn)行處理：execute dbms_repcat．resume_master_activity('scott，mg'，true)；

(9)創(chuàng)建復(fù)制數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)間表，假設(shè)10分鐘自動(dòng)復(fù)制一次。

①用repadmin身份登錄xm數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)行以下命令：SQL>begin

dbms_defer_sys．schedule_push

(destination=>'fjyg.fjysgl．com．cn．，interval=>’sysdate

+10／1440'，next_date=>sysdate)；end；/

SQL>be_qin

dbms_defer_sys．schedule_purge(next_date=>sysdate．

interval=>’sysdate+10／1440'，delay_seconds=>0．

rollback_segment=>”)：

end；

／

②用repadmin身份登錄巧yg數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)行與①相似命令。

通過以上的配置即可實(shí)現(xiàn)省局與廈門市處二個(gè)數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)同步復(fù)制，其他點(diǎn)省局與福州處、省局與泉州處等使用相同的方法進(jìn)行處理。

對(duì)于省局中心的內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，因?yàn)檎９ぷ鲿r(shí)間，內(nèi)外網(wǎng)均不能停頓，而內(nèi)外網(wǎng)又不能物理連通，于是設(shè)定在每天晚上非工作時(shí)間(或其它時(shí)段)為維護(hù)時(shí)段，該時(shí)段內(nèi)外網(wǎng)均停止作業(yè)，由系統(tǒng)管理員把與內(nèi)外網(wǎng)DB相連的所有網(wǎng)線斷開，用一根直連網(wǎng)線把兩臺(tái)DB連接，使用相同的方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)的同步。

3結(jié)束語(yǔ)

Oracle的高級(jí)復(fù)制功能為分支機(jī)構(gòu)多、地理范圍廣的大型企事業(yè)單位的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供了很好的各中心數(shù)據(jù)同步的實(shí)現(xiàn)方案。而隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，這種應(yīng)用也顯得越來越重要，變得越來越復(fù)雜。為充分利用數(shù)據(jù)復(fù)制來提高數(shù)據(jù)的可用性和系統(tǒng)的性能，在進(jìn)行復(fù)制之前應(yīng)作出詳細(xì)的需求分析才能取得更好的應(yīng)用效果。

(注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。)